一、概述

GJ41X管夾閥是由一個(gè)橡膠套管，一組夾緊機(jī)構(gòu)和金屬閥體或套管支架組成，通過壓緊或壓平橡膠套管，以實(shí)現(xiàn)閥門關(guān)閉。該閥門的主要優(yōu)點(diǎn)是其流體通道是直通式的，沒有任何裂縫，而且沒有任何移動(dòng)部件。

GJ41X管夾閥與傳統(tǒng)的金屬閥門不同，閥門僅有橡膠套管與介質(zhì)接觸，使得金屬殼體和操作機(jī)構(gòu)與介質(zhì)完全隔離，殼體不會(huì)受到介質(zhì)的沖刷與腐蝕，加之套管應(yīng)用了橡膠的彈性技術(shù)及優(yōu)越的流動(dòng)模式，從而使套管也有效地降低了介質(zhì)中固體顆粒造成的磨損。根據(jù)介質(zhì)條件選用不同的套管材料，GJ41X管夾閥也能很好地適應(yīng)那些會(huì)腐蝕金屬表面的介質(zhì)。GJ41X管夾閥還有著低流阻、100%關(guān)斷密封、低能耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作、套管更換方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于有顆粒、粉末、纖維、黏漿等磨損性、腐蝕性物質(zhì)的化工、紙漿、造紙、食品、電力、再循環(huán)水處理和礦物加工等行業(yè)。

二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

A、結(jié)構(gòu)類型

GJ41X管夾閥結(jié)構(gòu)類型主要按閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，通常為敞開式結(jié)構(gòu)和封閉式結(jié)構(gòu)。

(1)敞開式結(jié)構(gòu)

敞開式結(jié)構(gòu)的GJ41X管夾閥(圖31-12)沒有包覆套管的金屬外殼，而是依靠一個(gè)金屬框架的結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)由兩個(gè)橫桿緊固在金屬法蘭支架上。金屬法蘭支架設(shè)計(jì)成兩體，拼湊而成，以便于套管在安裝過程中放于法蘭支架之間。頂部和底部支架用于連接橫桿或法蘭使之相對(duì)固定，成為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元。頂部支架上帶有螺紋以便與閥桿上的螺紋相配合。閥桿有一個(gè)自由運(yùn)動(dòng)的接頭連接到運(yùn)動(dòng)的閉合元件上，稱為擠壓管。它直接位于套管之上，當(dāng)手輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，擠壓管向下運(yùn)動(dòng)，并向下部支架處擠壓套管。

圖31-12   敞開式結(jié)構(gòu)管夾閥

敞開式結(jié)構(gòu)的GJ41X管夾閥結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不需要昂貴的金屬殼體，并易于檢驗(yàn)套管的鼓脹、泄漏、撕裂或其他事故。這種結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是套管暴露在外部環(huán)境下的不良影響，它會(huì)縮短套管的壽命。

(2)封閉式結(jié)構(gòu)

封閉式結(jié)構(gòu)的管夾閥(圖31-13)有包覆套管的金屬閥體，但是這個(gè)金屬閥體不是一個(gè)真正意義上的閥體，只是一個(gè)避免套管與環(huán)境接觸的外殼。封閉式結(jié)構(gòu)的GJ41X管夾閥基本與敞開式結(jié)構(gòu)的GJ41X管夾閥相似，不同之處是套管被完全封閉在閥體內(nèi)部。考慮到套管的組裝問題，金屬閥體被設(shè)計(jì)為沿著物流通道中心線分成上、下兩閥體，并用螺栓連接在一起。在下閥體底部設(shè)有排水孔，它可作為信號(hào)孔以提示套管是否破壞。

圖31-13 封閉式結(jié)構(gòu)管夾閥

采用封閉式結(jié)構(gòu)的管夾閥的優(yōu)點(diǎn)是外部流體或壓力能夠通過管接頭引入到閥體和套管的空間內(nèi)，以協(xié)助套管保持在開啟或關(guān)閉的位置。例如，如果工藝涉及真空，則閥體和套管的空間可以降壓成真空，這可以防止在打開閥門時(shí)，套管被壓壞。在某些工況下，外加的空氣壓力導(dǎo)入閥體和套管的空間以有助于關(guān)閉。

B、性能特點(diǎn)

①耐磨損、耐腐蝕

介質(zhì)由套管內(nèi)腔通過，不接觸金屬閥體。而橡膠本身所具有的耐磨損、耐某些化學(xué)介質(zhì)的腐蝕性能遠(yuǎn)比金屬或特種金屬更佳，這就決定該種閥門比金屬閥門耐磨損、耐腐蝕。

②密封可靠

該種閥門不存在金屬閥門通常存在的內(nèi)漏、外漏因素，只要套管完整無損，閥門就不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)漏和外漏。

③流通性能好

阻塞幾乎是不可能的，因?yàn)闆]有縫隙和沉積物積聚的死角。這一特征避免了套管內(nèi)的紊流和磨損，套管成為一段平滑的封閉的管道，每次操作都能自清洗。

④密封性能好

只要機(jī)械作用力或充入的外壓足夠，套管被擠壓的密封效果良好。即使介質(zhì)含有固體顆粒，或套管內(nèi)腔有磨損劃痕，也因?yàn)橄鹉z本身的高彈性作用而不會(huì)產(chǎn)生泄漏。

⑤節(jié)流方便

只要調(diào)節(jié)機(jī)械作用力或控制充入的外部壓力，即可控制管夾閥內(nèi)腔截面積，而不同的截面積即可調(diào)節(jié)出所需的流量。

⑥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障少、維護(hù)方便

零部件少，只有閥體和套管組成主要部件，沒有需要定期更換的密封填料、閥卒等組件，套管是管夾閥唯一需要更換的零件，因此管夾閥故障率很低，維護(hù)非常方便。

⑦可潔凈性高、使用壽命長(zhǎng)

除套管接觸介質(zhì)以外再無其他部件接觸介質(zhì)，這樣就保證了介質(zhì)不被污染，保證了介質(zhì)的純度，在這一點(diǎn)上管夾閥的作用與普通隔膜閥的作用類似。也可以這么說，管夾閥是在隔膜閥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但是比普通隔膜閥的性能更好，使用壽命更高。

⑧造價(jià)低

因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，金屬外殼可長(zhǎng)期使用，因而成本低，或節(jié)約大量成本。

C、管夾閥與全金屬閥門的比較

當(dāng)磨損性顆料撞擊到傳統(tǒng)金屬閥門的堅(jiān)硬內(nèi)表面時(shí)(圖31-16)，撞擊所產(chǎn)生的能量被金屬表面完全吸收，因而過早地磨損了閥座、流道中的凸起部分、旋轉(zhuǎn)的閥瓣、旋塞和球體。另外，這些磨損性的顆料聚集在球體和旋塞上，會(huì)劃傷密封表面并引起泄漏。

 

當(dāng)磨損性的顆粒撞擊到管夾閥的合成橡膠表面時(shí)(圖31-17)，撞擊先被吸收，然后傳回到顆粒。彈性和韌性非常好的合成橡膠套管磨損的速度遠(yuǎn)小于陶瓷或金屬合金閥門。夾管閥是全通徑的，沒有間隙、緊固件或閥卒影響閥門操作。

D、GJ41X管夾閥的壽命

管夾閥的高操作壽命使它們適合頻繁開關(guān)控制。GJ41X管夾閥沒有閥瓣與閥座密封，沒有活塞密封，沒有閥座的擦傷，使其操作一百萬次以上還可能保證密封。

一般的閥門，操作一百萬次以后就開始顯示出失效和磨損的跡象，磨損主要是由橡膠和金屬之間相互摩擦所引起的。某些帶有橡膠閥座的閥門密封副需要摩擦配合或相互作用來形成密封，其壽命即使可達(dá)20000~30000次，但如果每天閥門需要頻繁啟閉，則壽命也僅為幾個(gè)月。管夾閥的操作壽命與操作壓力有關(guān)，它們之間有一個(gè)大致的對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖31-18)。如果操作壓力大于給定值，則GJ41X管夾閥的加強(qiáng)層所受的應(yīng)力增加而引起過早的失效，使管夾閥的壽命降低。應(yīng)根據(jù)所要求的操作壽命來調(diào)節(jié)操作壓力，這樣可使壽命提高。

 機(jī)械作用管夾閥的啟閉和調(diào)節(jié)是通過操作擠壓桿壓緊套管來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)管夾閥需要關(guān)閉時(shí)，旋轉(zhuǎn)手輪，因手輪與擠壓桿通過絲桿相連，使擠壓桿向套筒移動(dòng)，直至套管被夾緊而貼合，以達(dá)到關(guān)閉目的。當(dāng)閥門需開啟時(shí)，通過操作手輪將擠壓桿與套管分離即可。

機(jī)械作用管夾閥有上擠壓桿和上、下擠壓桿兩種結(jié)構(gòu)。上擠壓桿的擠壓機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，閥門關(guān)閉時(shí)套管被上擠壓桿壓向一邊，即底部。上、下擠壓桿的擠壓機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，閥門關(guān)閉香套筒通過上、下擠壓桿的聯(lián)動(dòng)作用，將套管壓向中軸線位置。

外力作用GJ41X管夾閥是能過控制閥體和套管間的環(huán)形空間里的空氣或液體的壓力來實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉和調(diào)節(jié)的。當(dāng)套管為自然狀態(tài)時(shí)，所控制流通的介質(zhì)即可通過套管內(nèi)腔輸送，此時(shí)即為閥門全開狀態(tài)；當(dāng)外力超過套管內(nèi)壓力(大約為0.24MPa)時(shí)，就可以使閥門關(guān)閉。

無論是機(jī)構(gòu)作用管夾閥還是外力作用管夾閥，其密封件都是套管，由于套管有高恢復(fù)回彈力加之套管內(nèi)介質(zhì)壓力的作用，在閥門開訓(xùn)后橫截面依然可保持暢通，因而避免了介質(zhì)在套管壁的沉積。在閥門關(guān)閉時(shí)，即便介質(zhì)中的固體顆料(有一定的大小限制)在套管關(guān)閉時(shí)被包容，但在套管彈性力的作用下同樣可以保證閥門的密封性能。

1、GJ41X管夾閥的安裝

①如圖31-19(a)所示，用裝配潤(rùn)滑膏涂抹以下閥門組件：套管的兩端內(nèi)外側(cè)；兩個(gè)法蘭的錐體；閥體內(nèi)頸的兩側(cè)。

注意：不要使用潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油。

②如圖31-19(b)所示，將套管推入到閥體內(nèi)居中對(duì)齊，并使其兩個(gè)末端均勻地凸出。

③如圖31-19(c)所示，將一法蘭放到閥體上，用兩個(gè)或四個(gè)螺栓、墊片和螺母，十字交叉地?cái)Q緊，直到在法蘭錐體和套管末端之間沒有孔隙為止。

④如圖31-19(d)所示，安裝第二個(gè)法蘭(安裝時(shí)將螺栓擰緊的程度是對(duì)套管有輕微的壓力)。

⑤如圖31-19(e)所示，將裝配管推入到閥門中(深度約為套管長(zhǎng)度的5/6)。通過控制空氣接頭對(duì)閥體施加約為3bar的壓力。

⑥如圖31-19(f)、(g)所示，用一個(gè)環(huán)形板手將套管壓到法蘭錐體上。將法蘭的一個(gè)裝配螺栓擰緊，然后裝入并擰緊其他的螺栓。排放閥體中的控制空氣。用前述的方法安裝反法蘭。拆除裝配管。檢查是否用連接螺栓替換了裝配螺栓，并檢查連接螺栓是否已經(jīng)擰緊。

⑦如圖31-19(h)所示，將裝配板插入到閥門中，使其窄面朝向空氣接頭。將裝配板握牢，向殼體施加3bar的控制空氣。將該過程重復(fù)2~3次，以便使得套管有最佳的閉合方向(呈唇形地朝向控制空氣接頭)。也可將預(yù)安裝的閥門放到壓力機(jī)下壓住，將螺栓擰緊。注意：在裝配的過程中不能使用銳利的物體。